
【计】 vestigial sideband filter
残留边带滤波器(Vestigial Sideband Filter,VSB Filter)是一种在通信系统中用于信号调制与解调的关键部件。其核心功能是通过抑制载波并选择性保留部分边带,实现频谱效率与信号完整性的平衡。该技术结合了单边带调制(SSB)和双边带调制(DSB)的特点,在保留一个完整边带的同时,允许另一个边带的部分能量残留,从而降低对接收端同步精度的要求。
技术特性与工作机制
频谱操作:VSB滤波器对已调信号进行频域整形,主要抑制载波频率附近的能量,同时保留主边带(如USB或LSB)的全部信息及残留边带的过渡部分。其传递函数需满足互补对称条件,即: $$ H(f_c + f) + H(f_c - f) = 1 $$ 其中$f_c$为载波频率,$f$为频偏量。
滚降系数:残留边带的宽度由滚降系数α控制(通常取0.1-0.25),该参数直接影响系统带宽利用率与抗码间串扰能力。例如,数字电视广播中ATSC标准采用α=0.1152的滚降特性。
解调兼容性:接收端可通过常规包络检波恢复基带信号,这一特性使其在模拟电视(如NTSC/PAL制式)和数字通信(如QAM调制)中广泛应用。
典型应用场景
本解释参考国际电信联盟《无线电通信手册》(ITU-R SM.328)及IEEE 802.22标准中关于VSB调制的技术规范。
残留边带滤波器是一种用于实现残留边带调制(VSB)的关键器件,其作用是在保留信号主要边带的同时,允许另一侧边带残留部分频谱,以平衡信号带宽与实现复杂度。以下是详细解释:
残留边带滤波器主要用于解决传统双边带调制(DSB)带宽占用大、单边带调制(SSB)滤波器设计困难的问题。例如,在电视图像发射机中,它通过过渡带设计压缩信号带宽,同时避免理想滤波器难以实现的弊端。
滤波器的频谱需满足互补对称性,即:
$$
H(omega+omega_c) + H(omega-omega_c) = text{常数}, quad |omega| leq omega_H
$$
其中,$omega_c$为载波角频率,$omega_H$为调制信号截止频率。这一条件确保解调时残留边带能补偿被抑制边带的损失,从而无失真恢复信号。
主要用于电视广播、中频调制器等场景。典型性能指标包括:1分贝带宽(如31~37.75MHz)、带内波动(≤0.6dB)、插入损耗(约28dB)等。现代设计还强调无需调整、高可靠性等特点。
残留边带滤波器通过特定频谱特性平衡带宽与实现难度,其声表面波类型因集成度高、性能稳定成为主流。更多技术细节可参考来源。
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